Im Sanitär-, Medizin-oder im Krankenhausbereich sowie in einer Vielzahl von anderen Anwendungsfällen ist es erforderlich, ein System bzw. eine Einheit mit beispielsweise Wasser zu spülen. Im Bereich der Haustechnik müssen bei- spielsweise Toiletten und Urinale gespült werden. Im medizinischen Bereich können es beispielsweise Spuck-oder Spülbecken von HNO-oder zahnmedizi- nischen Behandlungsplätzen sein, die mit Wasser gespült werden müssen.

Schließlich müssen im Krankenhausbereich so genannte Steckbecken (auch mit Bettpfannen bezeichnet) für bettlägerige Personen gespült werden. All die- sen Einrichtungen gemeinsam ist das Problem, die Wasserströmung zu einem bestimmten Zeitpunkt freizugeben, wobei sichergestellt sein muss, dass eine ausreichende Menge an Spülwasser zur Verfügung steht.

Im folgenden wird die Erfindung in ihrer Anwendung als Toilettenspülung be- schrieben.

Für die Toilettenspülung sind im Stand der Technik zwei Systeme bekannt, nämlich zum einen ein Spülkasten-und zum anderen ein Druckspülersystem.

Der Vorteil eines Spülkastens besteht darin, dass der Fließdruck des Leitungs- system durchaus gering sein darf und auch die Leitungsquerschnitte nicht groß sein müssen, dennoch aber eine ausreichende Menge an Wasser mit ausrei- chendem Fließdruck für die Spülung zur Verfügung steht. Ein gewisser Nachteil von Spülkästen ist in ihrem komplizierten Aufbau und insbesondere in dem

aufwändigen Einlaufventil sowie dem nicht unerheblichen Platzbedarf zu sehen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass auf Grund der Auffüllzeit zwei Spül- vorgänge nicht beliebig kurz hintereinander durchgeführt werden können.

Bei Druckspülern hingegen besteht das letztgenannte Problem nicht, da der nötige Fließdruck im Leitungssystem stets ansteht. Allerdings muss dieser Fließdruck eine gewisse Mindestgröße aufweisen. Hinzu kommt, dass auch das Leitungssystem einen Mindestquerschnitt aufweisen muss. Ferner kann die Geräuschentwicklung eines Druckspülers nicht unerheblich sein. Schließlich ist dieser Druckspüler mit einer relativ aufwändigen Ventiltechnik versehen. Au- ßerdem lässt sich die Menge an Spülwasser nicht voreinstellen sondern ist ab- hängig von der Betätigungsdauer des Druckspülers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Freigabe einer Fluidströmung in einem Leitungssystem, also ein Spülsystem, zu schaffen, die/das trotz eines Fließdrucks des Leitungssystems, der deutlich niedriger als der Leitungssystem-Ruhedruck ist, bei minimalem Platzbedarf stets eine aus- reichende Menge Spülflüssigkeit zur Verfügung stellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zur Freiga- be einer Fluidströmung in einem Leitungssystem vorgeschlagen, das einen Ru- hedruck und einen Fließdruck aufweist, der kleiner ist als der Ruhedruck, wo- bei die Vorrichtung versehen ist mit - einem Freigabeventil mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung, - einem Verbindungsleitungsstück, das einen Durchlasskanal mit einer Ein- lassöffnung und einer Auslassöffnung sowie eine in eine Einmündungsöff- nung des Durchlasskanals in diesen einmündende Einmündungsleitung aufweist, wobei - die Auslassöffnung des Verbindungsleitungsstücks mit der Einlassöff- nung des Freigabeventils verbunden ist, - die Einmündungsleitung an das Leitungssystem anschließbar ist und

-die Einmündungsleitung unter einem spitzen Winkel in Richtung auf die Auslassöffnung des Verbindungsleitungsstücks in dessen Durch- lasskanal einmündet, und einem Druckspeicher für das Fluid, der ein mit der Einlassöffnung des Durchlasskanals des Verbindungsleitungsstücks verbundenes Fluidauf- nahmevolumen aufweist, in das bei geschlossenem Freigabeventil Fluid von dem Verbindungsleitungsstück aus bis zum Erreichen des Ruhedrucks des Leitungssystems einströmt und aus dem bei geöffnetem Freigabe- ventil Fluid zum Verbindungsleitungsstück ausströmt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einem Freigabeventil versehen, das eine Einlass-und eine Auslassöffnung aufweist. Dieses Freigabeventil wird ma- nuell oder motorisch betätigt, um das Fluid ausströmen zu lassen. Die Ein- lassöffnung des Freigabeventils ist über ein Verbindungsleitungsstück mit ei- nem Druckspeicher für das freizugebende Fluid verbunden. Das Verbindungs- leitungsstück weist einen Durchlasskanal mit einer, Einlass-und einer Aus- lassöffnung auf. In dem Durchlasskanal mündet eine Einmündungsleitung ein, die an das Leitungssystem anschließbar ist. Das Verbindungsleitungsstück ist erfindungsgemäß nach Art eines T-bzw. Y-Verbindungsleitungsstücks ausge- bildet, wobei erfindungsgemäß die Einmündungsleitung in einem spitzen Win- kel zum im wesentlichen geradlinigen Durchlasskanal verläuft und in diesen einmündet. Dabei erstreckt sich die Einmündungsleitung in Richtung auf die mit dem Freigabeventil verbundene Auslassöffnung des Durchlasskanals zu.

Bei abgesperrtem Freigabeventil steht der Druckspeicher in Fluidverbindung mit dem Leitungssystem. Im nicht befüllten Zustand ist der Druckspeicher drucklos, so dass auf Grund des Fließdrucks des Leitungssystems Fluid in den Druckspeicher einströmt. Dieser Prozess ist in dem Augenblick beendet, in dem der Druck im Druckspeicher gleich dem Ruhedruck des Leitungssystems ist. Nun ist der Druckspeicher mit unter Ruhedruck stehendem Fluid gefüllt.

Wird nun das Freigabeventil betätigt, so strömt Fluid sowohl aus dem Druck- speicher durch den Durchlasskanal des Freigabeventils als auch Fluid aus dem Leitungssystem über die Einmündungsleitung durch den Durchlasskanal und das Freigabeventil hindurch aus. Entscheidend ist nun, dass das aus dem Druckspeicher ausströmende Fluid Fluid aus dem Leitungssystem mitreißt, was in dem Verbindungsleitungsstück erfolgt ; das durch den Durchlasskanal strö- mende Fluid reißt nämlich auf Grund der schräg zum Durchlasskanal verlau- fenden und in diesen einmündenden Einmündungsleitung aus dieser Fluid mit.

Es wird also pro Spülvorgang mehr Fluid mit einem größeren Druck als dem Ruhedruck freigesetzt als im Druckspeicher gespeichert ist. Damit kann dieser Druckspeicher verhältnismäßig kleinvolumig ausgebildet sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt also die Vorteile eines Spülkastensy- stems, nämlich kleine Zuleitungsquerschnitte und geringe Geräuschentwick- lung, ohne die Nachteile dieses Systems, nämlich komplizierter Aufbau, großer Platzbedarf und Abwartens einer mitunter nicht unbeträchtlichen Zeit zur Aus- lösung des nächsten Spülvorgangs zu übernehmen. Denn der volumenmäßig recht klein ausgebildete Druckspeicher ist relativ schnell wieder gefüllt, so dass quasi stets eine Menge an Spülfluid zur Verfügung steht.

Die Ausbildung der Einmündungsöffnung der Einmündungsleitung in den Durchlasskanal des Verbindungsleitungsstücks ist unter strömungstechnischen Gesichtspunkten auszulegen, so dass durch die Fluidströmung aus dem Druck- speicher Fluid aus dem Leitungssystem"mitgerissen"wird. Hier bedient man sich zweckmäßigerweise des Venturi-Effekts. Die Einmündungsöffnung sollte zweckmäßigerweise in axialer Richtung des Durchlasskanals sich über eine große Strecke desselben erstrecken, was den Fluidmitnahmeeffekt erhöht.

Ferner sollte der Querschnitt des Durchlasskanals größer als der der Einmün- dungsleitung sein (Verhältnis aus Durchlasskanalquerschnitt zu Einmündungs- leitungsquerschnitt zwischen 2 : 1 bis 5 : 1).

Für den Fluidmitnahmeeffekt ist ferner die Fließgeschwindigkeit des aus dem Druckspeicher ausströmenden Fluids entscheidend. Diese Fließgeschwindigkeit wird zum einen vom Druck im Druckspeicher zum anderen aber auch durch den Strömungsquerschnitt des Durchlasskanals bestimmt. Zweckmäßig ist es, wenn der Durchlasskanal-in Strömungsrichtung betrachtet-vor der Einmün- dungsöffnung verengt ist, was durch einen Blendeneinsatz oder durch entspre- chende Ausbildung des Durchlasskanals realisierbar ist. Hier ist es ferner zweckmäßig, wenn diese Verengungsstellung exzentrisch ausgebildet ist und sich der die Verengungsstelle definierende Innenvorsprung im Durchlasskanal insbesondere im Bereich gegenüberliegend der Einlassöffnung angeordnet ist.

Hierdurch wird erreicht, dass die Fluidströmung direkt entlang der Einmün- dungsöffnung verläuft bzw. dort die größten Strömungsgeschwindigkeiten er- zielt werden.

Als Druckspeicher eignen sich insbesondere Systeme, wie sie von Druckaus- gleichsgefäßen in Sanitär-und Heizungssystemen bekannt sind. Hier sei insbe- sondere als ein Beispiele in Membrandruckspeicher genannt, der eine elasti- sche Membran aufweist, die in einem starren Behälter angeordnet ist. Diese Membran unterteilt den Behälter in ein Fluidaufnahmevolumen und in ein wei- teres (Gegendruck erzeugendes) Volumen, das beispielsweise mit Luft oder Stickstoff gefüllt ist. Die Membran dehnt sich nun beim Einströmen von Fluid in das Fluidaufnahmevolumen so weit aus, bis in dem zweiten Volumen ein dem Ruhedruck des Leitungssystems gleichender Gegendruck aufgebaut ist. Mittels eines Befüll-bzw. Einstellventils lässt sich die Größe des Fluidfassungsvolu- mens, also der Grad der Ausdehnung der Membran einstellen. Aus Sicher- heitsgründen kann der Behälter auch noch ein Überdruckventil aufweisen.

Bei der Membran handelt es sich insbesondere um eine Ballonmembran, die wie die Blase eines beispielsweise Fußballs in dem starren Behälter angeordnet ist und mit dem Fluid gefüllt wird :

Als Alternative zu einem Membrandruckspeicher kommt beispielsweise ein Be- hälter in Frage, in dem eine Wand dichtend und verschiebbar angeordnet ist.

Beim Befüllen des Behälters weicht die verschiebbare Wand dem Druck aus und verschiebt sich gegen die Kraft einer Feder oder auch eines Gasvolumens, bis Druckausgleich herrscht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im ein- zelnen zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung der Hauptkomponenten der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Detaildarstellung des Verbindungsleitungsstücks der Vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Ebene III-III der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zum Spülen beispielsweise einer Toilette oder eines Urinals (nicht dargestellt). Die Vorrichtung 10 weist ein Freigabeventil 12 auf, dessen Auslassöffnung 14 an einer zum zu spülenden Gegenstand führenden Leitung 16 angeschlossen ist.

Die Einlassöffnung 18 des Freigabeventils 12 ist mit der Auslassöffnung 20 ei- nes speziellen Verbindungsleitungsstücks 22 verbunden. Dieses Verbindungs- leitungsstück 22 weist einen geradlinigen Durchlasskanal 24 auf, der die Aus- lassöffnung 20 mit einer Einlassöffnung 26 verbindet, an der ein Druckspeicher 28 angeschlossen ist, auf den weiter unten noch eingegangen werden wird.

Wie anhand der Fign. 1 und 2 zu erkennen ist, mündet seitlich in den Durch- lasskanal 24 eine Einmündungsleitung 30 des Verbindungsleitungsstücks 22 ein. Die gedachten Achsen 32,34 des Durchlasskanals 24 und der Einmün- dungsleitung 30 bilden miteinander einen spitzen Winkel a, wobei die Achse 34 der Einmündungsleitung 30 in Richtung zur Auslassöffnung 20 des Durchlass-

kanals 24 verläuft. Mit anderen Worten mündet also die Einmündungsleitung 30 schräg über eine Einmündungsöffnung 36 in den Durchlasskanal 24 ein.

Gemäß Fig. 1 ist an die Einmündungsleitung 30 eine Leitung 38 eines Sanitär- systems (nicht dargestellt) angeschlossen.

Zwischen der Einlassöffnung 26 und der Einmündungsöffnung 36 des Durch- lasskanals 24 ist in diesem eine Strömungsblende 40 angeordnet (siehe auch Fig. 2), die, wie in Fig. 3 zu erkennen ist, exzentrisch angeordnet ist. Diese Strömungsblende 40 verengt den Querschnitt des Durchlasskanals 24 derge- stalt, dass auf Grund der Exzentrizität eine den Durchlasskanal 24 passierende Strömung entlang der Einmündungsöffnung 36 vorbeiströmt. Demgemäss steht also ein die Strömungsblende 40 bildender Innenvorsprung 42 im der Einmündungsöffnung 36 gegenüberliegenden Bereich weiter in den Durchlass- kanal 24 vor als in seinem der Einmündungsöffnung 36 zugewandten Bereich (siehe auch Fig. 3). Die Strömungsblende 40 kann als integraler Bestandteil des Durchlasskanals 24 oder als separates Einsatzteil ausgebildet sein, das ortsfest in dem Durchlasskanal 24 angeordnet und gegebenenfalls auswech- selbar ist.

Bei dem Druckspeicher 28 handelt es sich um einen Membranspeicher, der einen starren (Außen-) Behälter 44 aufweist, in dem eine elastische Ballon- membran 46 angeordnet ist. Das Innere der Ballonmembran 46 definiert ein Fluidaufnahmevolumen 48, während zwischen der Ballonmembran 46 und dem Behälter 44 ein (Gegendruck erzeugendes) Volumen 50 angeordnet ist. In dem Behälter 44 befinden sich ferner noch ein Befüll-und Druckeinstellventil 52 sowie gegebenenfalls ein Überdruckventil 54.

Die Funktionsweise der in den Fign. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung 10 ist wie folgt.

Bei geschlossenem Freigabeventil 12 steht der Druckspeicher 28 in Fluider- bindung mit der Leitung 38 des Sanitärleitungssystems. Dieses Sanitärlei-

tungssystem weist einen Ruhedruck auf, der größer ist als sein Fließdruck. Das Verhältnis zwischen Fließdruck und Ruhedruck liegt beispielsweise zwischen 1 : 5 und 1 : 10. Das Fluidaufnahmevolumen 48 der Ballonmembran 46 ist mit Wasser gefüllt, wobei die Menge an gespeichertem Wasser durch den Grad der Ausdehnung der Ballonmembran 46 bestimmt ist, was wiederum über das Be- füll-und Einstellventil 52 einstellbar ist. In dem Gegendruck erzeugenden Vo- lumen 50 befindet sich beispielsweise Luft oder Stickstoff.

Ausgehend von dieser Situation wird nun das Freigabeventil 12 betätigt. Bei Öffnung des Freigabeventils 12 strömt nun Wasser aus dem Druckspeicher 28 durch den Durchlasskanal 24 und das Ventil 12 in die Leitung 16 hinein. Dabei reißt die Wasserströmung in dem Durchlasskanal 24 des Verbindungsleitungs- stücks 22 aus der Einmündungsleitung 30 Wasser aus dem Sanitärleitungs- system mit. Die Menge an die Leitung 16 durchströmendem Wasser ist also größer als die gespeicherte Wassermenge im Druckspeicher 28, da zusätzlich Wasser aus dem Sanitärleitungssystem 38 mitgezogen wird. Damit braucht der Druckspeicher 28 nicht für das gesamte Spülwasservolumen ausgelegt zu sein.

Die Unterbringung des Druckspeichers 28 ist also, da dieser relativ kleinforma- tig ausgebildet sein kann, wesentlich einfacher als beispielsweise bei Spülka- stensystemen.

Je strömungsgünstiger (bezogen auf den Wassermitnahmeeffekt) das Verbin- dungsleitungsstück 22 ausgelegt ist, umso mehr Wasser wird mitgerissen. Hier bedient man sich insbesondere des Venturi-Effekts, was durch die Strömungs- blende 40 verstärkt wird, die nämlich zum einen dafür sorgt, dass die Strö- mung über die Einmündungsöffnung 36 streicht und zum anderen sich die Strömungsgeschwindigkeit (wegen der Verengung) vergrößert. Von gewisser Bedeutung ist schließlich auch das Querschnittsverhältnis von Durchlasskanal 24 zur Einmündungsleitung 30. Hier bieten sich Querschnittsverhältnisse von beispielsweise 3 : 1 bis 10 : 1 an.

Das Freigabeventil 12 kann manuell betätigbar sein und nach einer gewissen Zeit automatisch schließen oder aber bei Freigabe des Betätigungselements selbsttätig den Schließzustand einnehmen. Alternativ kann das Freigabeventil 12 auch motorisch betätigt sein.